Регистр последовательного действия

В ЭВМ на ряду с параллельным используется также последовательный способ представления двоичной информации, при котором код числа передается по одному каналу последовательно разряд за разрядом в дискретные моменты времени, задаваемые синхроимпульсами. Для приема и выдачи чисел, представленных в последовательном коде, и используются регистры последовательного действия, основу которых составляют регистры сдвига. Регистр сдвига осуществляет операцию сдвига записанного в него двоичного числа влево или вправо на один или несколько разрядов при подаче специального управляющего сигнала «сдвиг». Рассмотрим синтез двухразрядного сдвигающего регистра на D-триггерах. Регистр должен работать следующим образом: в момент прихода синхронизирующего сигнала С число сдвигается в регистре вправо на один разряд. При этом разряды числа, сдвигаемые вправо, поступают на выход регистра, а в освобождающиеся слева разряды вводятся разряды числа, поступившего в последовательном коде на его вход. Имеем следующую кодированную таблицу переходов и функции возбуждения (таблица выходов не строится, ибо выходами регистра являются выходы самих триггеров).
Кодированная таблица переходов и функций возбуждения:

Используя диаграммы Вейча, получаем следующие минимальные дизъюнктивные нормальные формы функций возбуждения триггеров:

Отсюда получаем следующую схему сдвигающего регистра (рис.8.2). С целью устранения гонок и неустойчивых состояний используются двухступенчатые D-триггера.

Рис. 8.3

Аналогично строится и n-разрядный регистр сдвига, который содержит n последовательно соединенных D-триггеров, причем вход первого триггера является входом регистра.

По приведенной методике можно построить регистр сдвига информации влево или вправо и на другой элементной базе, например на RS или JK триггерах. Заметим, что в случае сдвига информации, хранящейся в регистре, и отсутствии входного сигнала, в освобождающиеся разряды регистра вводятся нули. Например, регистр сдвига вправо на один разряд на синхронных JK триггерах имеет вид (рис. 8.4). Если в такой регистр занести число в параллельном коде, а потом осуществлять сдвиг этого числа вправо на один разряд, то число, первоначально представленное в параллельном коде, будет преобразовано в последовательный код.

Рис. 8.4

После n сдвигов в регистр будет находиться код нуля. Если схему регистра дополнить схемой ввода информации, то такой регистр может осуществить преобразования числа из последовательного кода в параллельный (рис.8.5):

Рис. 8.5

Заполнение регистра в этом случае будет происходить в течение n тактов, после чего число, находящееся в регистре, может быть прочитано в параллельном коде. Цепи ввода и вывода числа в такой регистр в параллельном коде такие же, как и у параллельного регистра. Регистр сдвига на функциональных схемах обозначается следующим образом (рис. 8.6):

Рис. 8.6

Для указания направления сдвига используется стрелка:

® сдвиг в сторону старших разрядов, сдвиг в сторону младших разрядов.

Поиск по сайту: